Мероприятия по повышению уровня безопасности работы водителей

Мероприятия по повышению уровня безопасности работы водителей

Водители индивидуальных и маршрутных транспортных средств являются непосредственными участниками осуществления транспортного процесса. От них зависит качество, надежность и безопасность перевозок.

Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с каждым годом растет. Это связанно только с организацией дорожного движения, но и с поведением водителей на дороге. Статистические данные показывают, что число ДТП по вине водителя составляет более 80 %.

Одной из причин неправильных действий водителя является его небезопасное психофизиологическое состояние, например, усталость, перевозбуждение или алкогольное опьянение.

Для повышения безопасности движения желательно ограничить или полностью блокировать доступ к управлению автотранспортным средством (АТС) при наличии хотя бы одного из подобных факторов. Осуществить эту задачу призваны специальные технические средства, контролирующие состояние водителя, которыми оснащают свои автомобили ряд автопроизводителей. Однако об их широком применении говорить пока не приходится. Это может быть вызвано как дороговизной и сложностью подобных систем, так и малым опытом их эксплуатации. Для выяснения причин недостаточно широкого распространения систем контроля состояния водителя (СКСВ), а также возможности их установки на уже находящиеся в эксплуатации АТС, необходимо проанализировать их устройство и принцип действия.

Существующие СКСВ можно разделить на группы по следующим признакам: по типу предотвращаемого состояния водителя, по контролируемым параметрам и по характеру воздействия на АТС. Из опасных состояний водителя контролируются, в основном, засыпание и алкогольное опьянение. Системы этих групп представлены сравнительно большим количеством производителей, и их эффективность можно считать доказанной. Они, как правило, не могут детектировать другие виды недопустимых состояний, например, наркотическое опьянение или эмоциональное расстройство, но со своей задачей справляются хорошо. Единичные устройства предназначены для непосредственного контроля скорости мыслительных процессов и реакции водителя. Они блокируют запуск ДВС при значительном их замедлении, что достаточно для предотвращения примерно половины потенциально опасных случаев управления АТС.

В процессе работы СКСВ контролируют различные параметры. Простейшим способом является проверка наличия реакции водителя на периодически подаваемый световой или звуковой контрольный сигнал ("АВТОСТРАЖ" LG 2310 AVS, Россия; "Anti Sleep Pilot", Дания). Для определения периодичности используется алгоритм, учитывающий пройденное расстояние и соответствующее ему время, а также возраст водителя, стаж вождения, рост, массу тела, тип АТС и другие параметры.

В ряде систем (Toyota, Nissan и др.) для контроля внимания водителя используется сканирование его век и направления лица. Если глаза водителя остаются закрытыми дольше, чем при обычном моргании, система контроля подает ему предупредительные сигналы, а затем использует кратковременное резкое притормаживание для физического воздействия на него. При дальнейшем развитии опасной ситуации активируются тормоза, чтобы максимально снизить скорость неизбежного столкновения.

Схожий принцип определения недопустимого состояния водителя применяется в разработках, связанных с интеллектуальными транспортными системами (ИТС). В них для определения характера движения АТС используются входящая в ИТС система определения мгновенных координат транспортных средств. Существует также СКСВ ("АВТОСТРАЖ" LG 2310 AVS), контролирующая траекторию АТС по датчикам продольного и бокового ускорения, а также углов крена и дифферента кузова.

Принципиально иной способ обнаружения усталости и засыпания водителя состоит в контроле его физиологических параметров: проводимости кожи (системы Vigiton® компании "Нейроком" и StopSleep компании "ПФС-диагностика"), а иногда также сердцебиения и температуры тела. Перед началом рейса водитель надевает на руку два контактных элемента, непрерывно измеряющие электродермальное сопротивление. При обнаружении состояния, предваряющего засыпание, система подает предупредительные сигналы.

СКСВ, предотвращающие управление АТС в нетрезвом виде, определяют наличие алкоголя в организме водителя по одному из следующих параметров:

1) концентрации паров алкоголя в выдыхаемом воздухе; 2) концентрации паров алкоголя в салоне автомобиля; 3) концентрации паров алкоголя в непосредственной близости от наружных слоев кожи; 4) концентрации алкоголя непосредственно в наружном слое кожи; 5) состоянию сетчатки глаза и мимике.

Для каждого из этих способов разработана своя методика измерений и соответствующая аппаратура. Если содержание алкоголя превышает установленный предел, системы этого типа блокируют запуск двигателя. Поэтому они получили название "алкозамки". Алкозамок интегрируется в систему зажигания транспортного средства и предусматривает несколько степеней защиты от имитации выдоха, попыток запуска двигателя в обход системы, попыток взлома системы и других способов обмана.

На сегодняшний день на рынке представлено множество устройств, выполняющих подобную функцию. Однако необходимо четко разделять устройства безопасности и так называемые "помощники" или "гаджеты". Доля последних на рынке подобных устройств составляет более 90%. К "помощникам" не применяются какие-либо требования, их основная задача - облегчать выполнение какой-либо функции. Критерии и алгоритмы для определения уровня бодрствования, как правило, выбираются исходя из удешевления производства. Потребитель не может всецело положиться на такое устройство, так как его алгоритмы не гарантируют надежного распознавания потери внимания. Обычно подобные приборы подают сигнал либо слишком рано (ложная тревога) или слишком поздно (водитель уснул). Обладают низкой достоверностью: поток опасных отказов л~10-1..10-3час-1.

К приборам безопасности относятся устройства, которые контролируют выполнение какой-либо функции с высокой достоверностью, заблаговременно предупреждая водителя о наступлении опасного состояния. Поток опасных отказов не должен превышать л. В таблице представлены методы определения уровня бдительности.

Водитель сон контроль алкоголь

Таблица 1 - Методы определения наличия предвестников сна и глубокой релаксации

Методы определения уровня бдительности	Кол-во изм.	Вероятность опасного отказа (ошибки второго рода), л=10-n Час-1
Изменение "почерка" вождения	1	0,3
Пульс	1	0,3
Рациональные действия	2	0,3
Поза (тонус мышц)	2	0,2
Направление взгляда	2	0,2
Наклоны головы (тонус мышц)	2	0,2
Речь	3	0,01
Окулограмма	3	0,03
Моргания	3	0,03
Микросаккады (потенциально)	5	0,001
ЭДА	6	0,0001

Как видно из таблицы, наименьшую вероятность опасного отказа (то есть пропуска в сон) предоставляет метод, основанный на анализе электродермальной активности (ЭДА). Электродермальная активность (ЭДА) - это изменение сопротивления между двумя электродами (длительность фронта импульса менее 5 с), наложенными на кожу руки человека в области пальцев, ладони или запястья. ЭДА характеризует психоэмоциональное состояние человека, в частности уровень бодрствования. Для создания системы безопасности специалистами ЗАО "НЕЙРОКОМ" был разработан специальный алгоритм выделения импульсов ЭДА, реализованный в системе непрерывного контроля психофизиологического состояния водителя в пути, получившей название "Вигитон" (рисунок 1).

Рисунок 9.1 - Система поддержания работоспособности водителя "Вигитон"

Система включает в себя носимую часть, выполненную в виде браслета, стационарный блок и блок коммутации. Носимая часть снабжена электродами, посредством которых с человека непрерывно считывается информация об электрическом сопротивлении его кожи. Данные передаются в стационарный блок, где с помощью уникального программного обеспечения из них выделяются импульсы ЭДА. Алгоритм определения уровня бодрствования включает в себя оценку интенсивности ЭДА - первый канал контроля, временныМме характеристики взаимодействия человека с прибором (ответ на запрос о подтверждении бдительности) - второй канал, и оценку рациональных действий по управлению транспортным средством (ТС) - третий канал. Также в алгоритме учитывается скорость движения ТС. Информация о рациональных действиях водителя по управлению ТС, таких как нажатие на педаль тормоза, использование указателей поворота, включение ручного тормоза считывается с помощью блока коммутации. При снижении уровня бодрствования ниже критической величины включаются исполнительные устройства обеспечения безопасности движения: аварийная световая сигнализация и звуковой сигнал, информирующие участников движения о неблагоприятном состоянии автомобиля. Этот комплекс состоит из бортовой и стационарной частей (рисунок 2).

Рисунок 2 - Комплекс дистанционного контроля работоспособности водителя

Бортовая часть включает в себя систему "Вигитон" и средства для передачи сигнала с автомобиля на диспетчерский пункт. В стационарную часть входят приемник сигнала и рабочее место диспетчера, оснащенное автоматизированной системой диспетчерского управления пассажирскими перевозками (АСУ-Навигация, разработка ЗАО НПП "Транснавигация"). С помощью АСУ-Навигация диспетчер получает текущую информацию о состоянии и ходе перевозочного процесса, а также осуществляет оперативное руководство и контроль за работой транспортных средств на линии.

Функционирование комплекса происходит следующим образом: при снижении интенсивности ЭДА до определенной величины начинается анализ состояния водителя с помощью второго канала - выдается запрос на подтверждение бдительности в виде световой шкалы и звукового сигнала возрастающей громкости. Водитель обязан подтвердить свою работоспособность нажатием на кнопку, расположенную на корпусе прибора. Если подтверждения не происходит и не поступают данные, подтверждающие достаточный уровень бодрствования по третьему каналу контроля, то через определенное время диспетчеру отправляется тревожное сообщение. После получения такого сообщения диспетчер запрашивает детальную информацию о транспортном средстве: его координаты, маршрут движения, текущую скорость.

Далее диспетчером принимается решение: отправить ли водителю текстовое сообщение или связаться с ним по телефону и выяснить, нужна ли помощь. Такая интегрированная система АСУ-Навигация совместно с системой безопасности "Вигитон" уже реализована на базе одного из АТП Московской области. Интеграция осуществляется на основе использования средств вычислительной техники и средств связи АСУ "Навигация" и позволяет вести следующий учет транспортной работы: - автоматизированный контроль и анализ процесса выпуска транспортных средств на линию; - составление и корректировку наряда на оперативные сутки; - автоматизированный контроль и анализ процесса маршрутизированных перевозок пассажиров; - автоматизированное регулирование процесса перевозок пассажиров на подконтрольных маршрутах при обнаружении отклонений от запланированных показателей перевозочного процесса; - оперативная корректировка в базе данных системы замены автобусов и водителей с маршрута на маршрут при: сходе автобусов с линии, задержки автобусов на линии, привлечении автотранспорта во время разрыва, отстоя, обеда, до и после смены; При возникновении ДТП и других чрезвычайных ситуаций диспетчер обязан принимать меры в соответствии со специальной инструкцией по информационному обеспечению мероприятий, направленных на ликвидацию последствий ДТП.

Естественно, что систему "Вигитон" можно считать действенным средством повышения безопасности перевозок только в том случае, если она является одним из звеньев комплексного подхода к обеспечению безопасности движения, который включает в себя и психофизиологический отбор кандидатов в водители, и занятия по повышению квалификации, и предрейсовый контроль, и собственно контроль состояния бодрствования водителя в рейсе. В настоящий момент повсеместное внедрение комплексного подхода в России сдерживается из-за отсутствия нормативно - правовой базы, в то время как в большинстве европейских стран, а также в США уже много лет действуют особые требования к профессиональным водителям.

Важность введения подобных требований подтверждается статистикой ДТП. Согласно данным Европейской экономической комиссии ООН, по уровню транспортного риска (число жертв ДТП в расчете на один автомобиль) наша страна занимает одно из последних мест среди развитых стран. Таким образом, включение системы дистанционного контроля бодрствования водителя в комплекс других важнейших мероприятий по обеспечению безопасности перевозок позволит существенно сократить количество дорожно-транспортных происшествий в России, а правильное сочетание различных методов контроля позволит расширить зону контроля и перейти от решения одной задачи по недопущению сна к другим задачам, например, определению стресса, усталости и т. п.

Обзор систем оперативного контроля состояния водителя, которые серийно устанавливаются на автомобили.

Система контроля усталости водителя призвана обнаружить наступление усталости водителя и предупредить сон за рулем. Система предлагает сделать перерыв для отдыха путем предупреждающего звукового сигнала или сигнала на панели приборов ("чашка кофе"). В настоящее время система контроля усталости водителя реализована на автомобилях Mercedes-Benz, Volvo, Lexus. Определение наступления усталости водителя осуществляется разными способами - оценкой действий водителя по управлению автомобилем, контролем характера движения автомобиля, наблюдением за лицом водителя с помощью видеокамеры (рисунок 9.3).

Компания Volkswagen устанавливает на автомобили систему экстренной помощи, которая является расширением системы помощи движению по полосе. Если водитель не в состоянии управлять автомобилем (теряет сознание) система Emergency Assist принимает управление на себя и останавливает транспортное средство, а также предупреждает других участников движения об опасной ситуации.

Рисунок 3 - Системы оперативного контроля водителей

Если водитель не использует рулевое управление в течение определенного времени, система Emergency Assist предупреждает его визуальными и звуковыми сигналами, подтормаживает автомобиль. При отсутствии реакции со стороны водителя система определяет, что он не в состоянии управлять автомобилем. Система помощи движению по полосе обеспечивает движение автомобиля в пределах занятой полосы, а адаптивный круиз-контроль предотвращает наезд на впереди идущий автомобиль. Для предупреждения других водителей включается аварийная сигнализация, автомобиль начинает двигаться змейкой в пределах полосы движения и в завершении останавливается.

Другим направлением развития систем контроля является оснащение транспортных средств биометрическими датчиками, с помощью которых можно следить за важными для здоровья показателями (пульс, частота дыхания, проводимость кожи и др.). Данные разработки являются перспективными и должны появиться на серийных автомобилях в самое ближайшее время.

Ближе всех к решению задачи находится компания Ford, которая предлагает систему оценки нагрузки водителя, призванную уменьшить рассеянность и чрезмерное напряжение. Физическое напряжение водителя оценивается путем обработки множества параметров:

- движения транспортного средства (скорость, продольное и поперечное ускорение, скорость рыскания); - действий водителя (угол поворота рулевого колеса, положение педалей акселератора и тормоза); - дорожный условий (плотность движения, характер дорожного покрытия); - биометрических показателей (сердечный ритм, частота дыхания, температура кожи).

Если нагрузка на водителя достаточно высока, то система принимает меры для снижения напряжения, в том числе автоматически запускается функция блокирования мобильного телефона от входящих звонков (функция "не беспокоить").

В работе системы оценки нагрузки водителя используются следующие биометрические датчики:

- пьезоэлектрический датчик в ремне безопасности для мониторинга частоты дыхания; - проводящие накладки на ободе рулевого колеса для измерения пульса; - инфракрасные датчики на ободе рулевого колеса для измерения температуры ладоней; - инфракрасный датчик за рулевым колесом, контролирующий температуру лица.

Компания Jaguar Land Rover предлагает контролировать состояние водителя с помощью биометрических датчиков, встроенных в водительское сиденье. В системе Driver Wellness Monitoring используются датчики частоты дыхания и пульса. Если система определяет серьезные проблемы со здоровьем или излишнее возбуждение водителя, то принимаются меры для обеспечения безопасности движения. При стрессе регулируются внутреннее освежение, аудиосистема и климатическая установка. При наступлении внезапной и тяжелой болезни производится вызов экстренной помощи, а автомобиль автоматически останавливается.

В 2016 году немецкая автомобилестроительная компания Audi AG в составе концерна Volkswagen Group представила проект FitDriver под девизом "Моя Audi заботится обо мне". Жизненно важные параметры водителя, такие как пульс и температура, контролируются с помощью носимых устройств (тренировочный браслет или SmartWatch). Эти данные дополняются информацией о стиле вождения, частоте дыхания, погодных и дорожных условиях, представляемой различными автомобильными датчиками. В совокупности полученные данные позволяют определить текущее состояние водителя, в том числе повышенную усталость или стресс.

Ни для когонеесекрет, что засыпание зарулем является причиной множества серьезных аварий. Если длительность поездки превышает 4 часа, то время реакции водителя увеличивается в несколько раз, также темное время суток может сыграть свою роль. Давайте рассмотрим какие решения этого вопроса предлагают авто производители.

Одно из самых простых устройств, контролирующих состояние водителя (не уснул ли он), крепится на ушной раковине и внешне выглядит как bluetooth гарнитура. Если Вы когда-нибудь засыпали стоя или сидя, то Вызнаете, что при засыпании голова немного наклоняется вперед. Если устройство фиксирует, что угол наклона вперед изменился на определенный градус, то оно подает звуковой сигнал. Громкость сигнала ограничена, чтобы не испугать, спящего водителя, и в то же время заставить его проснуться. Угол при котором устройство будет будить водителя можно настроить и на то есть некоторые причины, например, чтобы устройство не срабатывало если водителю нравится покачивать головой в такт песне, звучащей из радио, или голова водителя, когда он засыпает отклоняется совсем незначительно (рисунок 4).

Рисунок 4 - Вluetooth гарнитура

StopSleep -- это наручное устройство в виде перстня, которое помогает не уснуть за рулем. На держателях устройства расположены 8 измерительных контактов, соприкасающихся с кожей на пальцах водителя. Система непрерывно контролирует состояние водителя по изменению проводимости кожи и в опасной ситуации выдает предупреждающие сигналы в виде вибрации и громкого звука.

Эта же технология используется в детекторе лжи "Полиграф". Оповещает водителя звуковым сигналом и вибрацией за 2-5 минут до наступления сна. Принцип действия прибора основан на непрерывном измерении проводимости кожи водителя на пальцах руки. Перед погружением в сон проводимость кожи резко снижается. Прибор мгновенно реагирует и выдает предупреждающие сигналы в виде громкого звука и вибрации (рисунок 5).

Рисунок 5 - StopSleep

Закрепляющийся "перстень" представляет гибкую резину и не всегда хорошо держится во время активного движения, поэтому специально для водителей большегрузных тягачей был разработан усиливающий фиксатор из резины (здесь не показан).

Изобретение относится к технике обеспечения безопасности управления транспортными средствами (ТС). Устройство включает установленные на ТС видеокамеру, постоянно направленную на лицо водителя ТС, микропроцессор, выполненный с возможностью анализа манеры управления водителя ТС, электронный блок памяти и систему предупреждения водителя ТС об опасном развитии усталости и засыпании за рулем. Микропроцессор выполнен с возможностью записи до начала движения в электронный блок памяти признаков неконтролируемой усталости и засыпания за рулем, полученных видеокамерой при имитации водителем ТС своих индивидуальных признаков неконтролируемой усталости и засыпания за рулем. В функции микропроцессора входят также регистрация во время движения ТС видеоизображения, передаваемого видеокамерой, сравнение записанных в электронный блок памяти признаков неконтролируемой усталости и засыпания за рулем с видеоизображением и включение системы предупреждения водителя ТС об опасном развитии усталости и засыпании за рулем при совпадении записанных признаков с видеоизображением. Изобретение позволяет повысить безопасность управления ТС.

На основании приведенного выше анализа можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день существует достаточное количество технических решений СКСВ, причем эффективность многих из них доказана многолетним опытом эксплуатации. Некоторые из них интегрированы в конструкцию АТС и не могут быть установлены на другие автомобили, а некоторые допускают возможность дооборудования. Массовое распространение подобных систем благоприятно сказалось бы на дорожно-транспортной обстановке, но этого не происходит.

Причины подобной ситуации могут быть, во-первых, в недостаточной информированости автовладельцев о положительных свойствах СКСВ, во-вторых, в необходимости дополнительных расходов на их приобретение и установку и, в-третьих, здоровым консерватизмом и желанием убедиться в эффективности СКСВ на чужом опыте.

Применение различных систем контроля состояния водителей в значительной степени повысит безопасность дорожного движения. Уменьшится дорожнотранспортные предшествия по вине водителя, связанные с неправильными действиями водителя, его небезопасное психофизиологическое состояние, усталость, перевозбуждение или алкогольное опьянение.

Мероприятия по повышению уровня безопасности работы водителей

Похожие статьи